文档介绍：实验一低碳钢的拉伸试验任何一种材料受力后都要产生变形,变形到一定程度就可能发生断裂破坏。材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中,不仅有一定的变形能力,而且对变形和断裂有一定的抵抗能力,这些能力称为材料的力学性能。通过拉伸实验,可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。例如:弹性模量E、比例极限σp、上和下屈服强度σeu和σeL、强度极限σm、延伸率δ、收缩率Ψ。除此而外,通过拉伸实验的结果,往往还可以大致判定某种其它机械性能,如硬度等。按国标GB/T228-2002,拉伸试样如图1所示。实验段直径,标距。图1拉伸试件一、——应变曲线拉伸图。(比例极限σp、下屈服强度σeL、强度极限σm、延伸率δ、断面收缩率Ψ)。,并与其他形式的断口相比较。二、实验原理在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径和标距。实验时,首先将试件安装在实验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量实验段的变形。然后开动实验机,缓慢加载,与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线(曲线,见图2)或应力-应变曲线(曲线,见图3),随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:ΔlF图3图2(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。线性段的最高点称为材料的比例极限(),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。线性阶段后,曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。(2)屈服阶段(bc段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限()。当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成斜纹。这是由于试件的斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。试样发生屈服而力首次下降前的最大应力成为上屈服点,记为σeu当不计瞬时效应(指在屈服过程中试验力第一次发生下降)时屈服阶段中的最小应力成为下屈服点,记为σeL。(3)硬化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后,立即再加载,则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。因此,如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验,其比例极限或弹性极限将得到提高,这一现象称为冷作硬化。在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点,该最高点对应的应力称为材料的强度极限(),强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷。(4)颈缩阶段(ef段)试样拉伸达到强度极限之前,在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限之后,试样出